Capacité de chaleur de ciment Portland
La découverte du ciment Portland a ouvert le domaine de la construction en raison de sa facilité d’utilisation ainsi que sa durabilité structurelle . Le ciment est également utile en raison de sa capacité à stocker la chaleur en raison de sa capacité thermique élevée . Ciment au cours des températures élevées absorbe la chaleur et quand les températures refroidissent la chaleur ciment de presse . Le ciment est un excellent matériau pour construire des maisons dans le désert où les températures pendant la journée sont extrêmement élevés alors que la nuit, ils peuvent baisser de manière significative . Essayer de modérer la température en utilisant un refroidissement et de chauffage peut devenir extrêmement coûteux . Ainsi, une maison construite en ciment dans le désert va rester cool parce que le ciment va absorber la chaleur qui ne sera pas libéré jusqu’à ce que les températures refroidissent . Ensuite, la chaleur emmagasinée dans le ciment est libéré. Bref historique de ciment Portland
de ciment a été développée par les Romains qui ont découvert que la chaux , la cendre volcanique et de l’eau a formé un solide qui a été extrêmement durable et pourrait être utilisé pour construire des bâtiments. Le dôme circulaire du Panthéon a été construit en utilisant leurs connaissances des ciments . Malheureusement, lorsque l’Empire romain est tombé dans le désarroi les connaissances de fabrication de ciment a été perdu et ne fut redécouvert qu’au 19ème siècle . Joseph Aspdin en 1824 a breveté un procédé qui mélange chaux et d’argile avec de l’eau pour former ce qu’il appelle ciment portland parce qu’il ressemblait le calcaire se trouve sur l’île de Portland .
Ciment Portland est désormais produite dans presque chaque pays en le monde d’aujourd’hui . Elle est produite dans de telles quantités , car il est utilisé dans tous les domaines de la construction. Il est beaucoup plus facile à mouler ciment dans la taille désirée et dalles de forme que de tailler ces formes en pierre . Grâce à sa capacité de chaleur , il est aussi un excellent matériau pour réduire le coût de l’énergie bas dans des conditions extrêmes .
Composition de ciment Portland
ciment Portland est un mélange de chaux (CaO) , de silice (SiO2) , l’alumine (Al2O3) et d’oxyde de fer ( Fe2O3) , où Ca est le calcium, O est de l’oxygène , du Si est le silicium, l’aluminium est Al et Fe est le fer. Chaux provient généralement de dépôts de calcaire ou de craie . Clay et laitiers sont la source de silice et d’alumine , tandis que l’oxyde de fer est un sous-produit de la fonte de fer . Ciment Portland se compose de ces composants dans les pourcentages suivants en masse : chaux 61 à 69 pour cent de silice , 18 à 24 pour cent d’alumine , de 4 à 8 pour cent d’oxyde de fer et 1 à 8 pour cent . Le dernier élément de créer ciment qui peut être versé et allumé à des fins de construction est de l’eau . De l’eau est ajoutée au mélange de poudre pour former une suspension qui établit que l’eau est incorporé par des réactions chimiques dans le produit final . Le ciment Portland est classé comme un ciment hydraulique parce que le produit final durci n’est pas due à l’évaporation de l’eau , mais par des réactions chimiques .
Définition de la capacité calorifique
Portland ciment a une capacité calorifique élevée , cependant, avant de discuter de la capacité thermique spécifique du ciment , il est préférable de définir le concept en général. Capacité de chauffage est défini dans la chimie et la physique des manuels comme « la quantité de chaleur nécessaire pour élever la température d’un objet de 1 K à pression constante ou à volume constant », comme référencé par Oxtoby et al . , 1999. La variable utilisée pour représenter la capacité de la chaleur dans une formule mathématique est C. K représente l’échelle de température Kelvin qui est l’échelle standard utilisé dans la chimie et la physique . Un degré Kelvin est le même que d’un degré Celsius , mais 0 C est égale à 273 degrés K.
La formule mathématique pour la capacité thermique est : Photos
q = C x delta T
où q est la chaleur , delta T est le changement de température et C comme indiqué avant est la capacité calorifique.
Typiquement capacité de chaleur pour une substance ont été calculées sur la base des expériences et sont énumérés dans les tableaux dans les manuels . ou des ouvrages de référence
spécifique de constants de chaleur de ciment Portland
La constante de la chaleur spécifique ( HC ) de ciment Portland est : 0,84 kJ /kg /K selon les ingénieurs Boîte à outils technique et la Portland Cement Association .
calcul de la capacité de ciment Portland de chaleur
l’aide de la constante de chaleur massique (HC ) référencé dans la section 4 , vous pouvez calculer le montant de chaleur nécessaire pour élever la température de 1 degré d’un morceau de ciment Portland d’une masse connue . Pour ce faire, vous multipliez la masse du béton par la constante de capacité thermique ( 0,84 kJ /kg /K ) .
Q = HC x masse de changement ciment x Température
où q est la quantité de chaleur , et la masse du ciment est en kg et le changement de température est en degrés Kelvin . Dans ce cas, le changement de température est de 1 degré .
Si besoin de savoir combien d’énergie est nécessaire pour soulever une masse de béton par une différence de température donnée, par exemple 10 degrés , alors vous aurez multiple de la masse du béton masse , par la différence de température par la constante de capacité thermique .
q = HC x masse de changement ciment x de la température ( 10 degrés ) Photos
Parce que l’échelle de température Kelvin et Kg ne sont généralement pas des unités de mesure aux États-Unis la capacité de chaleur spécifique de ciment Portland est converti en unités plus généralement utilisés est de 0,20 BTU /lb /degré F.